基底外侧杏仁核抑制性神经环路的构建及其在恐惧中的作用和机制
批准号:
91432306
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
500.0 万元
负责人:
李晓明
依托单位:
学科分类:
精神疾病与心理健康研究新技术与新方法
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈哲宇、王越、杨建明、于卉、王栋栋、潘庚、耿昭、陈晓娟、张颖
中文摘要
基底外侧杏仁核(BLA)是参与恐惧记忆和恐惧消退的关键核团。BLA抑制性神经环路在恐惧信息处理过程中扮演重要角色。BLA广泛接受中枢不同脑区的多种神经纤维投射,然而目前并不清楚不同的神经投射是如何调节不同的抑制性神经环路进而参与恐惧信息处理;对恐惧记忆消退训练是形成新的抑制性记忆还是记忆擦除仍存在广泛争论。因此,本研究综合应用逆向跨单突触病毒追踪、荧光显微光学切片断层成像技术、光学遗传学、离体与在体电生理等多种先进技术,将完整构建BLA主要抑制性神经元的全脑连接图谱,系统研究BLA的抑制性神经环路在恐惧记忆和消退中的作用、弥散性调制系统参与的抑制环路功能以及神经调节素NRG1-ErbB4信号对这些功能的调控及其分子机制;同时,选取环境、线索依赖的恐惧条件反射作为实验模型,从分子细胞到神经环路水平全面研究记忆消退和擦除的发生机制,以及应激影响记忆消退的机制,该研究不仅有助于人们对杏仁核不同抑制性神经环路的结构和功能、对恐惧发生机制有更深入的了解,更为人们进一步理解与BLA抑制性神经环路结构和功能异常相关疾病如创伤后应激障碍和焦虑症等的发病机理提供新的思路。
英文摘要
Basolateral amygdale (BLA) is critical for fear memory. Recent studies show that inhibitory neurons in BLA are essential for fear encoding and retrieval. BLA receives extensive inputs from multiple regions of the brain; however, it is currently largely unknown how different inputs involve in fear processing through the regulation of distinct subgroups of inhibitory neurons in BLA. Up to now, there are still many debates about whether extinction is fear erasure or inhibition. Thus, with a combination of monosynaptic retrograde trans-synaptic tracing based on modified rabies virus, fluorescence micro-optical sectioning tomography, in vitro and in vivo electrophysiology, optogenetics, and animal behavior tests, we will perform whole-brain mapping of direct inputs onto inhibitory neurons of BLA, followed by a systematic study of their roles in fear memory and extinction and their regulation by NRG1-ErbB4 signaling. By using contextual and cue dependent fear conditioning paradigm, we will also study the molecular, cellular and neural circuitry mechanisms underlying memory extinction and erasure, and how stress regulates memory extinction. Our study will add to our knowledge of the structure and function of inhibitory circuits in BLA and the mechanism(s) underlying fear behavior, and further improve our understanding of the pathophysiology of diseases associated with dysfunctions of BLA inhibitory circuitry such as PTSD and anxiety.
我们的预期目标为:(1)阐明基底外侧杏仁核主要抑制性神经元的全脑连接图谱,并系统研究杏仁核主要抑制性神经环路在恐惧记忆和消退中的作用以及神经调节素NRG1-ErbB4 信号对这些功能的调控及其分子机制;(2)培养研究生 10-15 名,博士后 3-5 名;(3)发表研究论文5-8篇。.根据任务书的要求,项目负责人近四年来,在基底外侧杏仁核和中央杏仁核主要抑制性神经环路的构建以及在恐惧和防御性行为等情绪相关行为中的作用等方面取得了系列的创新性研究成果:1、完成了基底外侧杏仁核PV阳性、CCK阳性神经元以及中央杏仁核(CeA)SST阳性神经元的全脑连接图谱的构建;2、发现了两条新的分别由CeA 的SST阳性和PKCδ阳性神经元介导的恐惧相关环路;3、揭示了杏仁核的SST阳性神经元在恐惧诱发的防御性行为中的重要作用(Nature neuroscience,Revised);4、阐述了杏仁核CCK阳性神经元和杏仁核非CCK阳性神经元在抑郁和奖赏相关行为中的重要作用(Nature Medicine,已经接受,2019);5、发现中缝背核(DRN)五羟色胺神经元(5-HT)到杏仁核BLA区的神经环路介导焦虑和社交相关行为;6、发现了CeA到中脑深核(DpMe)的神经环路介导小鼠饮水相关行为。这些研究不仅有助于解析杏仁核不同抑制性神经环路的结构和功能、对恐惧发生机制有更深入的了解,也为杏仁核抑制性神经环路结构和功能异常相关疾病的发病机理提供了环路依据。.四年内已经发表SCI论文9篇,另有1篇正在修稿。此外,在项目实施过程中,培养博士生研究生6名,硕士研究生1名,其中2名博士已毕业。项目负责人2016年被加拿大多伦多大学聘为正教授。总之,根据计划书的要求,我们基本完成了各项指标。
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Rostral and Caudal Ventral Tegmental Area GABAergic Inputs to Different Dorsal Raphe Neurons Participate in Opioid Dependence
头侧和尾侧腹侧被盖区不同中缝背神经元的 GABA 能输入参与阿片类药物依赖性
DOI:
10.1016/j.neuron.2018.12.012
发表时间:
2019-02-20
期刊:
NEURON
影响因子:
16.2
作者:
[Li, Yue, Li, Chun-Yue, Li, Xiao-Ming]
通讯作者:
Li, Xiao-Ming
Postnatal development of the electrophysiological properties of somatostatin interneurons in the anterior cingulate cortex of mice.
小鼠前扣带皮层生长抑素中间神经元电生理特性的出生后发育
DOI:
10.1038/srep28137
发表时间:
2016-06-20
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[Pan G, Yang JM, Hu XY, Li XM]
通讯作者:
Li XM
Loss of MeCP2 in cholinergic neurons causes part of RTT-like phenotypes via alpha 7 receptor in hippocampus
胆碱能神经元中 MeCP2 的缺失通过海马中的 α7 受体导致部分 RTT 样表型
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
Cell research
影响因子:
44.1
作者:
[Zhang Y, Cao SX, Sun P, He HY, Yang CH, Chen XJ, Li XM]
通讯作者:
Li XM
Erbb4 Deficits in Chandelier Cells in the Medial Prefrontal Cortex Confer Cognitive Dysfunctions: Implications for Schizophrenia
内侧前额叶皮层枝形吊灯细胞中的 Erbb4 缺陷导致认知功能障碍:对精神分裂症的影响
DOI:
--
发表时间:
--
期刊:
Cerebral cortex
影响因子:
3.7
作者:
[Jian-Ming Yang, Chen-Jie Shen, Xiao-Juan Chen, Li XM]
通讯作者:
Li XM
Erbb4 Deletion from Medium Spiny Neurons of the Nucleus Accumbens Core Induces Schizophrenia-Like Behaviors via Elevated GABAA Receptor α1 Subunit Expression
伏核核心中型多棘神经元的 Erbb4 删除通过升高的 GABAA 受体 α1 亚基表达诱导精神分裂症样行为。
DOI:
10.1523/jneurosci.3948-16.2017
发表时间:
2017-08-02
期刊:
JOURNAL OF NEUROSCIENCE
影响因子:
5.3
作者:
[Geng, Hong-Yan, Zhang, Jing, Li, Xiao-Ming]
通讯作者:
Li, Xiao-Ming
共 9 条
儿童青少年异常情绪状态的智能监测与无创精准干预系统研发
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:李晓明
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依托单位:
丘脑网状核在防御性逃跑行为中的作用
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批准号:31871070
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:李晓明
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依托单位:
前额叶皮层非parvalbumin阳性GABA能神经元的发育与神经调节素1对其功能的调控
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批准号:31430034
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项目类别:重点项目
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资助金额:322.0万元
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批准年份:2014
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负责人:李晓明
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依托单位:
精神分裂症易感因子神经调节素-1及其受体ErbB4对大脑皮层神经环路的调节
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批准号:91132714
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2011
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负责人:李晓明
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依托单位:
突触后β-catenin调控突触前分化和功能的可逆性机制研究
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批准号:31070926
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李晓明
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依托单位:
精神分裂症易感因子神经调节素-1和其受体ErbB4调节GABA释放的机理和生物学意义
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批准号:30970916
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项目类别:面上项目
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资助金额:29.0万元
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批准年份:2009
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负责人:李晓明
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依托单位:
国内基金
海外基金